- X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®iÓm mong muèn xuÊt ph¸t tõ quan ®iÓm thiÕt kÕ phèi hîp kh«ng gian c¸c yÕu tè tuyÕn vÒ mÆt quang häc.[r]
(1)Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô
Trang
ch−¬ng 12
ph−ơng pháp thiết kế bình đồ, trắc dọc trắc ngang đ−ờng ô tô
Đ1 1 Đ−ờng dẫn h−ớng tuyến, ph−ơng pháp thiết kế bình đồ tuyếnĐ−ờng dẫn h−ớng tuyến, ph−ơng pháp thiết kế bình đồ tuyếnĐ−ờng dẫn h−ớng tuyến, ph−ơng pháp thiết kế bình đồ tuyếnĐ−ờng dẫn h−ớng tuyến, ph−ơng pháp thiết kế bình đồ tuyến
Khi khảo sát thiết kế sơ (định tuyến), việc thiết kế bình đồ, dù tiến hành bình đồ thực địa trình tách rời việc thiết kế yếu tố khác đ−ờng (trắc dọc, trắc ngang, công trình), đồng thời q trình liên tục phân tích kinh tế – kỹ thuật để tới ph−ơng án cuối đ−ợc công nhận hợp lý
Để tạo điều kiện thuận lợi cho q trình phân tích kinh tế – kỹ thuật đó, việc thiết kế bình đồ nên bắt đầu cách xác định đ−ờng dẫn h−ớng tuyến đoạn (theo ph−ơng án khác nhau) điểm khống chế điểm tựa tùy theo quan điểm thiết kế địa hình cụ thể Sau định đ−ợc đ−ờng dẫn h−ớng tuyến, việc thiết kế bình đồ tiến hành định tuyến cho sát với đ−ờng dẫn h−ớng tuyến, nh−ng phải đảm bảo đ−ợc tiêu chuẩn kỹ thuật khác yếu tố bình đồ đó, đảm bảo tốt yêu cầu phối hợp yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang, yêu cầu phối hợp không gian yếu tố tuyến nh− yêu cầu phối hợp quang cảnh giữ gìn mơi tr−ờng hai bên tuyến
1 Đ−ờng dẫn h−ớng tuyến lối tuyến phù hợp địa hình
Tùy thuộc vào địa hình, vị trí hai điểm khống chế thiết kế tuyến có hai tr−ờng hợp sau:
a) Tr−ờng hợp vị trí hai điểm khống chế nằm dọc bên theo h−ớng đ−ờng phân thủy đ−ờng tụ thủy (dọc theo thung lũng sông, suối địa hình):
- Lèi ®i tun thung lịng:
+ Tuyến thiết kế theo thung lũng đặt thềm sơng, suối dựa vào sông, suối gần điểm khống chế để vạch đ−ờng dẫn h−ớng tuyến
+ Đ−ờng dẫn h−ớng tuyến đ−ợc vạch quan điểm: đảm bảo đặt tuyến mức n−ớc ngập; tránh đ−ợc đầm lầy ven sơng; tránh đ−ợc phá hoại dịng n−ớc; tránh cho tuyến bị uốn l−ợn nhiều theo dòng sơng Tóm lại đ−ờng dẫn h−ớng tuyến nên vào thềm sông địa chất ổn định, rộng, thẳng khụng b ngp
- Lối tuyến đờng phân thñy:
Tuyến bám theo đ−ờng phân thủy Lối có −u điểm bật phải làm cơng trình cầu cống lợi điều kiện thoát n−ớc Tuy vậy, đ−ờng dẫn h−ớng tuyến nên trùng với đ−ờng phân thủy đoạn đỉnh núi khơng bị phong hóa, địa chất ổn định, phẳng, thẳng lồi lõm, đồng thời nên tránh xuống d−ới s−ờn đoạn đỉnh núi lên xuống c−a nhiều
- Lèi ®i tuyÕn s−ên nói:
Tuyến thiết kế l−ng chừng s−ờn núi phạm vi đ−ờng phân thủy tụ thủy Đ−ờng dẫn h−ớng tuyến nên chọn cho tranh thủ đ−ợc đoạn s−ờn thoải (độ dốc ngang s−ờn núi d−ới 50%), địa chất ổn định núi quanh co
(2)Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô
Trang Tuyến đ−ờng phải cắt qua đ−ờng phân thủy đ−ờng tụ thủy phải lên xuống dốc Lối tuyến sử dụng lối s−ờn núi phải khắc phục chênh lệch cao độ nên đ−ờng dẫn h−ớng tuyến phải xác định theo điều kiện triển tuyến
Độ dốc đạo đ−ờng dẫn h−ớng tuyến id = imax - i’
Trong : imax độ dốc max t−ơng ứng với cấp hạng đ−ờng thiết kế i’ độ dốc dự phòng (th−ờng lấy 2-3%)
Trên đồ địa hình ta xác định đ−ợc b−ớc compa li có độ dốc id hai đ−ờng đồng mức chênh lệch cao độ ∆H nh− sau:
d i
i H
l = ∆ (1) Từ xác định đ−ợc đ−ờng độ dốc dẫn tuyến
c) Ngoài lối tuyến trên, xét mặt đặc tr−ng địa hình cịn phân biệt hai lối tuyến gị bó tự do:
- Lối tuyến gò bó:
L tr−ờng hợp tuyến bắt buộc phải qua vùng địa hình khó khăn bình đồ trắc dọc hay khó khăn bình đồ lẫn trắc dọc Đ−ờng dẫn h−ớng tuyến đ−ợc kẻ theo đ−ờng độ dốc Tr−ờng hợp gị bó bình đồ mà khơng gị bó trắc dọc đ−ờng dẫn h−ớng tuyến th−ờng bám theo đ−ờng đồng cao độ kết hợp với đ−ờng dẫn h−ớng tuyến lối s−ờn núi
- Lèi ®i tuyÕn tù do:
Tr−ờng hợp tuyến không bị khống chế tr−ớc dải đặt tuyến, th−ờng gặp địa hình đồng bằng, thung lũng lịng chảo, vùng cao nguyên phẳng đồi thoải Đ−ờng dẫn h−ớng tuyến hay dùng đ−ờng chim bay điểm tựa điểm khống chế
Ngoài ra, tùy thuộc vào ý nghĩa tuyến đờng cấp hạng kỹ thuật mà có phơng án tun phï hỵp
2 Thiết kế bình đồ tuyến qua dịng n−ớc
Thiết kế bình đồ tuyến qua dòng n−ớc th−ờng đ−ợc giải theo quan điểm khác tùy thuộc loại độ cơng trình nh− cấp hạng đ−ờng
Tuyến đ−ờng ln ln cắt thẳng góc với dịng chảy giá thành xây dựng cầu cống rẻ nhất, đồng thời gây ảnh h−ởng đến dịng n−ớc Tuy nhiên, yêu cầu dẫn đến bẻ gẫy h−ớng tuyến khiến cho không đảm bảo đ−ợc độ đặn phối hợp yếu tố tuyến mặt thị giác, giảm chất l−ợng vận doanh tuyến
(3)Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô
Trang Ng−ợc lại, cắt qua sơng lớn vị trí h−ớng cắt sơng cầu định đến bình đồ tuyến để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật việc thiết kế cầu lớn đảm bảo hạ giá thành xây dựng cầu
3 Thiết kế bình đồ tuyến qua điểm dân c−
Thiết kế bình đồ tuyến qua điểm dân c− đ−ợc giải tùy theo quy mô điểm dân c−, nh− tùy theo quan hệ yêu cầu vận chuyển cảnh yêu cầu vận chuyển địa ph−ơng Nói chung có ph−ơng án sau:
- Cắt qua điểm dân c−, tuyến trùng với đ−ờng trục thành phố thị trấn: ph−ơng án nên dùng yêu cầu vận chuyển cảnh nhỏ nhiều so với yêu cầu chuyên chở đến trực tiếp phục vụ cho điểm dân c− Ph−ơng án đ−ợc áp dụng cho khu trung tâm công nghiệp, khai thác lớn thành phố xây dựng Nó có ảnh h−ởng xấu cản trở giao thông nội bộ, chia cắt khu dân c−, dễ gây tai nạn, ô nhiễm môi tr−ờng,
- Vòng qua điểm dân c−: để kết hợp tạo thuận lợi cho vận chuyển vào thành phố, tuyến thiết kế lúc cắt qua vùng ngoại vào vùng ranh giới thành phố thị trn
Đ2 Phơng pháp thiết kế trắc dọc đờng ô tô Phơng pháp thiết kế trắc dọc đờng ô tô Phơng pháp thiết kế trắc dọc đờng ô tô Phơng pháp thiết kế trắc dọc đờng ô tô
Thiết kế trắc dọc đ−ờng ô tô tức thiết kế đ−ờng đỏ, đ−ờng đỏ thiết kế vạch khác cao độ thi cơng điểm khác nhau, dẫn đến khối l−ợng đào đắp khác giải pháp kỹ thuật thiết kế cơng trình chống đỡ, cơng trình cầu cống khác
Khi thiết kế đ−ờng đỏ, tr−ớc hết cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật yếu tố trắc dọc nh− quy phạm quy định nhằm đảm bảo xe chạy an toàn êm thuận, sau cần phải ý cải thiện điều kiện xe chạy chất l−ợng vận doanh nh− phải cố gắng đạt tới ph−ơng án rẻ tổng chi phí xây dựng vận doanh, khai thác
Trình tự thiết kế trắc dọc:
1 Nghiờn cứu xác định vị trí điểm khống chế điểm mong muốn
a) Điểm khống chế: điểm khống chế hay độ cao khống chế điểm đ−ờng đỏ thiết kế bắt buộc phải qua theo yêu cầu nhiệm vụ thiết kế (điểm đầu, điểm cuối tuyến, điểm qua thành phố, thị trấn, điểm qua khu quy hoạch, ) bắt buộc phải qua để đảm bảo yêu cầu cơng trình khác đ−ờng (cao độ đắp cống, mực n−ớc ngầm, cao độ vào cầu khống chế mực n−ớc dâng chiều cao sóng, ), bắt buộc phải qua cắt với cơng trình khác (chỗ giao với đ−ờng sắt, đ−ờng khác; chỗ men theo hồ chứa n−ớc thuỷ lợi, )
(4)Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô
Trang b) Điểm mong muốn: Điểm mong muốn điểm có cao độ mong muốn để đảm bảo yêu cầu thiết kế hay quan điểm thiết kế kỹ thuật, kinh tế điều kiện thi cơng
Cách xác định vị trí điểm mong muốn:
- Xác định vị trí điểm mong muốn xuất phát từ việc xác định chiều cao đào đắp kinh tế trắc ngang
- Xác định vị trí điểm mong muốn xuất phát từ quan điểm tạo thuận lợi cho việc xây dựng đ−ờng thoả mqn yêu cầu hay hạn chế mặt thi cơng
- Xác định vị trí điểm mong muốn xuất phát từ quan điểm thiết kế phối hợp không gian yếu tố tuyến mặt quang học
2 Thiết kế đ−ờng đỏ
Sau xác định điểm khống chế điểm mong muốn trắc ngang khác ta ghi điểm lên mặt cắt dọc Lúc việc vạch đ−ờng đỏ thiết kế cần cố gắng đạt đ−ợc yờu cu sau:
- Bám sát tập hợp ®iĨm mong mn vµ ®i qua ®iĨm khèng chÕ
- Thỏa mqn tiêu chuẩn kỹ thuật khác bố trí đoạn dốc Lmax, Lmin độ dốc dọc lớn nhất, nhỏ bán kính đ−ờng cong đứng, phối hợp đ−ờng cong đứng đ−ờng cong
3 Xác định vị trí điểm xuyên